深圳，這座實(shí)際管理人口高達(dá)2000萬、負(fù)荷密度全國(guó)居首的超大城市，電網(wǎng)發(fā)展面臨新能源資源稀缺、土地資源緊張等挑戰(zhàn)。如何以“新”創(chuàng)未來?深圳供電人歷經(jīng)多年探索，交出答卷：
深圳第300座變電站——500千伏征程變電站。 黃海鵬 攝
建設(shè)具有高比例清潔電力供給、高可靠電網(wǎng)、高效率運(yùn)營(yíng)、高品質(zhì)用電、源網(wǎng)荷高度靈活互動(dòng)、高效資源配置“六高”特色的新型電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電利用率、公司萬元產(chǎn)值綜合能耗、客戶平均停電時(shí)間等指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先，為深圳建設(shè)碳達(dá)峰試點(diǎn)及全球數(shù)字能源先鋒城市注入不竭動(dòng)力。
4月25日，深圳現(xiàn)代化城市新型電力系統(tǒng)先行示范區(qū)通過南方電網(wǎng)公司組織的驗(yàn)收評(píng)估，驗(yàn)收專家組一致認(rèn)為該示范區(qū)“水平高、面上發(fā)力充分、示范性強(qiáng)”。
開拓綠能供給 構(gòu)建柔性電網(wǎng)
“深圳高新企業(yè)綠電和碳減排需求越來越大，但本市新能源裝機(jī)占比不高，未來大規(guī)模發(fā)展市內(nèi)新能源的空間有限，加之用電負(fù)荷持續(xù)增長(zhǎng)，我們必須擴(kuò)大清潔低碳能源供給，不斷提升供電能力。”深圳供電局資產(chǎn)管理部副總經(jīng)理肖鳴表示。
在政府大力支持下，深圳供電局積極謀劃1000萬千瓦級(jí)市外清潔電力，成功推動(dòng)汕尾紅海灣海上風(fēng)電登陸深汕合作區(qū)，并規(guī)劃通過多端柔直通道引入粵東核電、海風(fēng)等清潔電力，彌補(bǔ)本地資源稟賦的不足。
“2023年，深圳供電局可再生能源發(fā)電利用率100%，萬元產(chǎn)值綜合能耗0.0372噸標(biāo)準(zhǔn)煤，萬元產(chǎn)值二氧化碳排放0.134噸，均優(yōu)于全國(guó)平均水平。”肖鳴說，通過大電網(wǎng)平臺(tái)優(yōu)化資源配置，深圳能源電力發(fā)展更加綠色低碳。
電源側(cè)的難題攻克了，如何提升電網(wǎng)側(cè)的輸送能力?隨著近年500千伏深圳中西部受電通道工程、粵東中南通道改造工程、珠東南局部網(wǎng)架優(yōu)化工程等廣東目標(biāo)網(wǎng)架(深圳段)項(xiàng)目建成，深圳電網(wǎng)供電能力增長(zhǎng)了200萬千瓦，約占深圳用電負(fù)荷的十分之一。后續(xù)還將陸續(xù)建設(shè)粵東送深第二通道、第三通道等，為深圳市外清潔電力的穩(wěn)定可靠供應(yīng)奠定基礎(chǔ)。
同時(shí)，深圳供電局將目光進(jìn)一步聚焦向制約超大型城市電網(wǎng)發(fā)展的“頑疾”——高負(fù)荷密度下短路電流超標(biāo)與電壓穩(wěn)定問題交織、負(fù)荷中心有功及無功支撐不足、站址通道資源不足等深圳主網(wǎng)架發(fā)展難題。在南方電網(wǎng)規(guī)劃部的指導(dǎo)下，深圳供電局創(chuàng)造性提出重構(gòu)城市電網(wǎng)的“深圳方案”，即基于柔性直流構(gòu)建“立體雙環(huán)”遠(yuǎn)景主網(wǎng)架。
該方案類似于將深圳電網(wǎng)從“平面公路網(wǎng)”調(diào)整為“立體公路網(wǎng)”，可更好地均衡流量，調(diào)節(jié)疏導(dǎo)交通壓力，減輕擁堵風(fēng)險(xiǎn)。一方面通過合理分區(qū)，優(yōu)化主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，均衡兩個(gè)環(huán)網(wǎng)的電力潮流，解決短路電流超標(biāo)問題，降低電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn);另一方面，通過“柔性互聯(lián)”，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)環(huán)網(wǎng)電力潮流的有序調(diào)節(jié)，提升有功無功支撐及互供互濟(jì)能力，為破解超大型城市的主網(wǎng)架發(fā)展難題提供新的解決思路。
數(shù)字化降本增效 實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)供電
在深圳供電局生產(chǎn)指揮中心，大屏實(shí)時(shí)顯示著各類設(shè)備告警信息。工作人員及時(shí)查看、核實(shí)確認(rèn)，然后一鍵下達(dá)給相應(yīng)的班站。
“每天有200多個(gè)作業(yè)面，以前靠人工去現(xiàn)場(chǎng)看，得派200多人，現(xiàn)在通過系統(tǒng)，2人查看就行。”深圳供電局二級(jí)領(lǐng)軍專業(yè)技術(shù)專家黃煒昭說。
這套基于5萬余套智能終端攝像頭建成的生產(chǎn)運(yùn)行支持系統(tǒng)，打造了一套電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)感知的電網(wǎng)數(shù)字“天眼”，實(shí)現(xiàn)“云、管、邊、端”資源的統(tǒng)一管理、協(xié)同分配，取代傳統(tǒng)的人工巡線。黃煒昭舉了雷擊跳閘時(shí)的案例：“三四年前通過人工處理，需要三四個(gè)小時(shí)，其中90%的時(shí)間用在尋找故障點(diǎn)上，而今，系統(tǒng)只需3分鐘就能找到。”
效率提升還能通過數(shù)據(jù)直觀反映出來：2023年深圳供電局勞動(dòng)生產(chǎn)率同比增長(zhǎng)21.7%，供電企業(yè)實(shí)現(xiàn)了降本增效。
2023年深圳客戶平均停電時(shí)間為10分鐘/戶，達(dá)到世界領(lǐng)先水平，數(shù)字化電網(wǎng)直接賦能高質(zhì)量供電。
自2018年建成世界頂尖的福田中心區(qū)高可靠性示范區(qū)后，深圳供電局向數(shù)字化轉(zhuǎn)型要空間，不斷迭代升級(jí)裝備技術(shù)水平，并于2023年建成10個(gè)高品質(zhì)供電引領(lǐng)區(qū)，區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路自愈、低壓快速?gòu)?fù)電接入裝置、智能配電房、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、不停電作業(yè)技術(shù)、新一代智能量測(cè)體系“6個(gè)全覆蓋”。大部分區(qū)域內(nèi)客戶平均停電時(shí)間低至0分鐘，綜合電壓合格率100%，供電質(zhì)量和客戶服務(wù)水平達(dá)國(guó)際頂尖水平。
此外，深圳供電局建成全國(guó)最大的城市電網(wǎng)電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)全部變電站及重要敏感客戶電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)全覆蓋，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量精準(zhǔn)治理。累計(jì)為300余家客戶提供現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、防治建議等數(shù)千次，每年可避免或減少客戶經(jīng)濟(jì)損失8000萬余元。
供電質(zhì)量的提升，助力新質(zhì)生產(chǎn)力加快發(fā)展。2023年深圳度電產(chǎn)值高達(dá)30.7元，保持全國(guó)前列。
市場(chǎng)化+多元互動(dòng) 提升供需協(xié)同能力
據(jù)悉，深圳新能源汽車保有量居全球前列。截至今年4月30日，全市累計(jì)建成超充站362座，超充站、充電槍數(shù)量已超過加油站、加油槍數(shù)量。“以新能源汽車為代表的新型負(fù)荷爆發(fā)式增長(zhǎng)，意味著我們不僅要在電網(wǎng)調(diào)度、配網(wǎng)規(guī)劃等方面做足準(zhǔn)備，保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，還要推動(dòng)打造有效的商業(yè)模式，通過市場(chǎng)化手段，充分調(diào)動(dòng)靈活調(diào)節(jié)潛力。”深圳供電局新興產(chǎn)業(yè)部總經(jīng)理馮悅波表示。
深圳供電局打造以車網(wǎng)互動(dòng)、虛擬電廠等成果為代表的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)多元互動(dòng)體系”，推動(dòng)海量分布式資源與電源電網(wǎng)綠色互動(dòng)，同時(shí)積極創(chuàng)新市場(chǎng)化機(jī)制，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷側(cè)用戶、電網(wǎng)企業(yè)及城市發(fā)展的多方共贏。
近年，深圳供電局編制發(fā)布全國(guó)首份《車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用與發(fā)展白皮書》，投運(yùn)粵港澳大灣區(qū)首個(gè)車網(wǎng)互動(dòng)示范站點(diǎn)深圳民興苑V2G站等一批示范站，累計(jì)建成V2G充電樁97個(gè)、智能有序充電樁超0.5萬個(gè)，通過探索多元應(yīng)用場(chǎng)景和拓展充電場(chǎng)站營(yíng)收新模式，成功邁出車網(wǎng)互動(dòng)商業(yè)化運(yùn)作的第一步。
除了充電樁，深圳的智能樓宇、儲(chǔ)能等可調(diào)節(jié)資源也非常豐富，參與電網(wǎng)互動(dòng)調(diào)節(jié)的潛力持續(xù)提升。對(duì)此，深圳供電局于2021年底聯(lián)合南網(wǎng)科研院打造了國(guó)內(nèi)首個(gè)網(wǎng)地一體虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái);2022年成立國(guó)內(nèi)首家虛擬電廠管理中心，中心由深圳市發(fā)改委管理，已建成數(shù)據(jù)采集密度最高、接入負(fù)荷類型最全、直控資源最多、應(yīng)用場(chǎng)景最全的“四最”虛擬電廠管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)體化、常態(tài)化、市場(chǎng)化“三化”運(yùn)作，提升了社會(huì)能效水平。
在負(fù)荷側(cè)，既需要多元互動(dòng)新業(yè)態(tài)，也需要交易市場(chǎng)新模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)綠色清潔電能的高效合理配置。深圳積極開展綠色電力認(rèn)證機(jī)制研究，在全國(guó)率先上線“綠電歷”，成立深圳市綠電綠證服務(wù)中心，構(gòu)建起“一中心、一平臺(tái)、一標(biāo)準(zhǔn)”的綠電綠證服務(wù)體系。“客戶對(duì)綠色用能的要求愈發(fā)嚴(yán)格，如果沒有綠電綠證消費(fèi)的相關(guān)證明，我們需要額外支付更多代價(jià)才能拿到訂單。深圳綠電綠證服務(wù)能幫助我們更好地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化。”華生電機(jī)(廣東)相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
2023年深圳市場(chǎng)化用戶參與綠電直接交易購(gòu)買綠電電量達(dá)5.9億千瓦時(shí)，占全省綠電直接交易電量的23.4%，助推可再生能源利用的規(guī)模擴(kuò)大和綠色發(fā)展。
“我們將推出虛擬電廠管理平臺(tái)3.0，運(yùn)用‘雙碳大腦’豐富碳管理應(yīng)用場(chǎng)景，并在寶安、深汕、鹽田、深超總、香蜜湖建設(shè)新型電力系統(tǒng)示范區(qū)，大力推進(jìn)粵東送深多端柔直送電通道示范工程，為超大城市新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供更多可復(fù)制可推廣的經(jīng)驗(yàn)。”深圳供電局負(fù)責(zé)人說。(楊晶晶 蔡京陶 李植鵬 葉鍵民)
評(píng)論